JP2007283104A - Control method for magnetic resonance system, magnetic resonance system and computer program product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体内の少なくとも1つの所定の関心のある容積領域内で磁気共鳴測定を実施するための磁気共鳴システムの制御方法に関しており、その際、磁気共鳴システムは、幾つかの共鳴素子を備えた高周波アンテナを有しており、共鳴素子は、被検体を含む被検容積部内に1次独立の高周波磁場分布を形成するために種々の送信モードを励起可能である。更に、本発明は、そのような方法を実施するために適した磁気共鳴システムに関しており、この磁気共鳴システムは、高周波アンテナ並びにコンピュータプログラムプロダクトを有しており、コンピュータプログラムプロダクトは、この方法を実行するために、そのような磁気共鳴システムのプログラミング可能な制御装置のメモリ内に蓄積することができる。 The present invention relates to a method for controlling a magnetic resonance system for performing a magnetic resonance measurement in at least one predetermined volume region of interest in a subject, wherein the magnetic resonance system comprises several resonant elements. The resonance element can excite various transmission modes in order to form a primary-independent high-frequency magnetic field distribution in the test volume including the subject. The invention further relates to a magnetic resonance system suitable for carrying out such a method, the magnetic resonance system comprising a high-frequency antenna as well as a computer program product, the computer program product performing this method. In order to do so, it can be stored in the memory of a programmable controller of such a magnetic resonance system.
磁気共鳴トモグラフィ(核スピントモグラフィとも呼ばれる)は、生体被検体の体内の画像を形成するために目下広範に用いられている技術である。この方法を用いて画像を形成するために、先ず、患者の体乃至検査すべき体部は、できる限り均一な基本静磁場(通常、B0磁場と呼ばれる)が印加され、この基本静磁場は、磁気共鳴装置の基本磁場マグネットによって形成される。この基本磁場には、磁気共鳴画像の撮影中高速スイッチングされる傾斜磁場が、位置エンコーディングのために重畳され、この傾斜磁場は、所謂グラジエントコイルによって形成される。更に、高周波アンテナを用いて、所定の磁場強度の高周波パルスが、被検体内に照射される。この高周波パルスの磁束密度は、通常B1と呼ばれる。パルス状の高周波磁場は、従って、一般的に短縮してB1磁場と呼ばれる。この高周波パルスを用いて、被検体内の原子の核スピンは、所謂「励起フリップアングル」(一般的には、短縮して「フリップアングル」と呼ばれる)だけ、当該各スピンの平衡位置状態から、基本磁場B0に対して平行に偏向される。その際、核スピンは、基本磁場B0の方向を中心にして歳差運動を行う。それにより形成された磁気共鳴信号は、各高周波受信アンテナによって受信される。各受信アンテナは、高周波パルスを照射するアンテナと同じアンテナにしてもよいし、又は、別個の各受信アンテナにしてもよい。被検体の磁気共鳴画像は、結局、受信された磁気共鳴信号をベースにして形成される。その際、磁気共鳴画像内の各画点は、小さな体容積部、所謂「ボクセル」に配属されており、画点の各輝度値又は強度値は、このボクセルから受信された磁気共鳴信号の信号振幅と結合される。磁場強度B1の、共鳴周波数で(レゾナント)放射された高周波パルスと、それにより達成されるフリップアングルαとの関係は、以下の式(1)によって得られ:
しかし、不利なことに、核スピントモグラフでの所要の基本磁場B0に基づいて、どうしても送出される、高い磁場強度での高周波パルスにより、例えば、組織のような、導電性及び誘電体媒体内での不均一な浸透特性(Eindringverhalten)が示されるようになる。これにより、測定容積部内部のB1磁場が強く変わることがある。殊に、磁場強度B0≧ 3 Tの超高磁場領域内では、高周波の浸透特性が画像の品質に著しく影響を及ぼすことが観察される。B1フォーカシング効果及びシールド効果により、高周波パルスのフリップアングルは、位置の関数となる。従って、撮影された磁気共鳴画像のコントラスト及び輝度は、撮影された組織内で変化し、最悪の場合、病理学的構造が不可視となってしまうことがある。 Disadvantageously, however, high frequency pulses with high magnetic field strength that are inevitably delivered based on the required basic magnetic field B 0 in a nuclear spin tomograph, for example, in conductive and dielectric media, such as tissue, The non-uniform permeation characteristics (Eindringverhalten) are shown. Thereby, the B 1 magnetic field inside the measurement volume may change strongly. In particular, in the ultra-high magnetic field region where the magnetic field strength B 0 ≧ 3 T, it is observed that the high-frequency penetration characteristics significantly affect the image quality. The flip angle of the high frequency pulse is a function of position due to the B 1 focusing effect and the shielding effect. Therefore, the contrast and brightness of the imaged magnetic resonance image vary within the imaged tissue, and in the worst case, the pathological structure may become invisible.
この問題点を解決するための将来有望なアプローチとして、現在、「トランスミットアレイ"Transmit-Arrays"」とも呼ばれるマルチチャネル送信コイルが論議されている。その際、幾つかの共振アンテナ並びにアンテナ素子を含む、冒頭に記載した形式の高周波アンテナが用いられ、これらの各アンテナ素子は、個別に、又は、グループで、即ち、種々異なる送信構成で制御可能である。これは、例えば、個別共鳴素子が電磁的に相互に減結合されており、且つ、別個の高周波チャネルを介して個別の振幅及び位相で制御することができる場合に可能である。種々異なった送信の構成が励起されるか振幅及び位相に応じて、アンテナの被検容積部内に、異なった高周波分布が形成される。例えば、電磁的に相互に減結合されていて、個別に制御可能なN個の共鳴素子を有するアンテナを用いて、相互に独立した種々異なるリニアなN個の磁場分布を形成することができる。この簡単な例は、バードケージレゾネータであり、このバードケージレゾネータのバーは、各々個別に当該バードケージレゾネータの振幅及び位相に関して制御することができる。これらのバーは各々、相互に独立してB1磁場を形成し、その際、個別バーのB1磁場は、トータルな1つの磁場分布を形成するように重畳している。 As a promising approach for solving this problem, multi-channel transmission coils, which are also called “Transmit-Arrays”, are currently being discussed. In this case, a high-frequency antenna of the type described at the beginning, including several resonant antennas and antenna elements, is used, each of which can be controlled individually or in groups, ie with different transmission configurations. It is. This is possible, for example, if the individual resonant elements are electromagnetically decoupled from each other and can be controlled with separate amplitude and phase via separate high frequency channels. Different high frequency distributions are formed in the test volume of the antenna, depending on whether different transmission configurations are excited or amplitude and phase. For example, different linear N magnetic field distributions independent of each other can be formed using an antenna having N resonant elements that are electromagnetically decoupled from each other and can be individually controlled. A simple example of this is a birdcage resonator, which can be individually controlled with respect to the amplitude and phase of the birdcage resonator. Each of these bars, independently of one another to form a B 1 field, where, B 1 field of the individual bar is superimposed to form a total one magnetic field distribution.
個別の共鳴素子を個別に考察する代わりに、異なる「コレクティブエキサイテーションモード"collective excitation mode"」も、そのようなアンテナを用いて個別に励起することができる。「トランスミットモード"transmit modes"」又は「フィールドモード"field modes"」とも呼ばれる、そのようなコレクティブモードの制御のために、例えば、アンテナ素子の制御用に使われるハードウェア内に、出力を固定したモードマトリックス(例えば、バトラーマトリックス"butler matrix")を設置してもよい。択一的に、ソフトウェアにより、個別アンテナ素子を適切に制御するようにしてもよい。 Instead of considering individual resonant elements individually, different “collective excitation modes” can also be excited individually using such antennas. For control of such collective modes, also called "transmit modes" or "field modes", the output is fixed, for example, in the hardware used for antenna element control A mode matrix (eg, a Butler matrix “butler matrix”) may be installed. Alternatively, the individual antenna elements may be appropriately controlled by software.
その際、被検体乃至被検容積部内にできる限り均一な高周波磁場を形成する目的で、各送信構成から送信された高周波パルスの振幅及び位相を個別に調整することによって、B1磁場の空間分布に作用を及ぼすようにしてもよい。相応の磁気共鳴装置は、例えば、米国特許第6043658号明細書及びドイツ連邦共和国特許公開第102004045691号公報に記載されている。 At that time, the spatial distribution of the B 1 magnetic field is adjusted by individually adjusting the amplitude and phase of the high-frequency pulse transmitted from each transmission configuration in order to form a high-frequency magnetic field as uniform as possible in the subject or the test volume. You may make it act on. A corresponding magnetic resonance apparatus is described, for example, in U.S. Pat. No. 6,043,658 and German Offenlegungsschrift 102004045691.
ドイツ連邦共和国特許公開第102004013422号公報からは、B1磁場を均一にするための方法及び磁気共鳴システムが公知である。その際、B1磁場を均一にすることは、反復ステップを用いて達成される。最初の反復ステップ時に、被検容積部の少なくとも一部分内でのB1磁場分布を示す測定データが検出され、その際、後続して、検出された測定データに基づいて、B1磁場の均一性の解析が自動的に実行される。それから、B1磁場の均一性の解析に基づいて、幾つかの可能な均一化動作の中から所定の均一化動作が自動的に選択される。後続して、最終的にB1磁場を均一にするために、選択された均一化動作が実行される。
しかし、これまで解決されていない問題点は、送信パラメータを個別アンテナ素子用に求めて、その結果、患者内又は少なくとも、所望の撮影にとって関心のある領域(関心領域:Region of Interest,ROI)が、実際上できる限り均一なB1磁場分布となるようにする点にある。パラメータを求めるための可能なやり方は、個別の各共鳴素子に対して、B1磁場の値及び位相に関してB1磁場の分布を検出することにある。その際、全ての共鳴素子が活性化状態であるようにして、全体像を求める必要がある。続いて、最適化領域(例えば、ROI)が決定される必要があり、更に、均一励起のために、制御パラメータが算出される。しかし、そのような測定は、極めて時間コストが掛かる。その際、全調整時間は、10分にもなる。従って、この方法は、実際には調整方法として極めて適していない。 However, a problem that has not been solved so far is that transmission parameters are obtained for individual antenna elements, and as a result, a region of interest (Region of Interest, ROI) within a patient or at least for a desired imaging is obtained. In other words, the B 1 magnetic field distribution is as uniform as practically possible. Possible way for obtaining the parameter is to detect the distribution of the B 1 field with respect to the individual of each resonance element, B 1 field value and phase. At that time, it is necessary to obtain an overall image so that all the resonance elements are in an activated state. Subsequently, an optimization region (eg, ROI) needs to be determined, and control parameters are calculated for uniform excitation. However, such a measurement is very time consuming. At that time, the total adjustment time is as long as 10 minutes. Therefore, this method is actually not very suitable as an adjustment method.
従って、本発明の課題は、高速に、即ち、僅かな調整時間で、所期の磁気共鳴測定用の十分に良好な送信パラメータセットを求める手段を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide means for obtaining a sufficiently good transmission parameter set for an intended magnetic resonance measurement at high speed, that is, with a small adjustment time.
この課題は、請求項1の方法、請求項11の磁気共鳴システム、及び、請求項12のコンピュータプログラムプロダクトによって解決される。本発明によると、このために、以下の方法ステップが実行される:
a) 先ず、第1の送信モードの励起下で、所定の容積領域内での、高周波磁場分布を示す測定値分布が求められる。この測定値分布は、有利には、フリップアングル分布である。所定位置で測定されたフリップアングルαは、上述のように、所定の位置で照射されるB1磁場に対して示され、その際、式(1)に従って依存性が示される。即ち、この式を用いて(使用パルスが分かっている場合)、任意に、フリップアングル分布からB1磁場分布に換算され、任意に、B1磁場分布からフリップアングル分布に換算される。
b) 予め決められた所定の評価基準に関して、第1の送信モードで、所定の容積領域内の測定値分布の均一性が評価される。第1の送信モードでの送信時に評価基準が充足されている場合、直ぐに第1の送信モードを用いて所望の磁気共鳴測定を実行することができる。即ち、その際、送信パラメータセットとして、ちょうど、第1の送信モードを励起するために必要なパラメータが使われる。
This problem is solved by the method of
a) First, a measured value distribution indicating a high-frequency magnetic field distribution in a predetermined volume region is obtained under excitation of the first transmission mode. This measured value distribution is advantageously a flip angle distribution. As described above, the flip angle α measured at the predetermined position is shown with respect to the B 1 magnetic field irradiated at the predetermined position, and the dependency is shown according to the equation (1). That is, (if you know the used pulse) using this equation, optionally, converted from flip angle distribution in B 1 field distribution, optionally, converted from the B 1 field distribution in flip angle distribution.
b) The uniformity of the measured value distribution in the predetermined volume region is evaluated in the first transmission mode with respect to a predetermined evaluation criterion determined in advance. When the evaluation criteria are satisfied at the time of transmission in the first transmission mode, a desired magnetic resonance measurement can be performed immediately using the first transmission mode. That is, at that time, the parameters necessary for exciting the first transmission mode are used as the transmission parameter set.
しかし、評価基準が充足されていない場合、以下の別の各ステップが実行される:
c) その際、先ず、所定の容積領域内で、この送信構成のためにも再度、高周波磁場分布を示す測定値分布を求めるために、(前に励起された送信モードの代わりに)別の送信モードで高周波アンテナが励起される。この場合、測定値分布が、ステップa)で求められた測定値分布に相応して求められ、例えば、この場合でもフリップアングル分布が求められる。
d) 続いて、所定の容積領域内での均一性に関して最適化された測定値分布が、当該時点迄種々の送信モードで測定された各測定値分布に基づいて算出される。
e) 所定の評価基準に関して、所定の容積領域内で算出された最適化された測定値分布の均一性が求められる。評価基準が充足された場合、前に、ステップd)で算出した最適化された測定値分布に基づいて、最適化された送信パラメータセットが求められ、且つ、最適化された送信パラメータセットを用いて、所望の磁気共鳴測定を実行することができる。この時点でも未だ評価基準が充足されない場合、更に別の送信モードを用いてステップc)〜e)が繰り返される。
However, if the evaluation criteria are not met, the following separate steps are performed:
c) In this case, in order to determine again the measured value distribution indicating the high-frequency magnetic field distribution for this transmission configuration within a given volume region, another (instead of the previously excited transmission mode) The high frequency antenna is excited in the transmission mode. In this case, the measured value distribution is determined in accordance with the measured value distribution determined in step a). For example, a flip angle distribution is also determined in this case.
d) Subsequently, a measured value distribution optimized for uniformity within a predetermined volume region is calculated based on each measured value distribution measured in various transmission modes up to that point in time.
e) For a given evaluation criterion, the uniformity of the optimized measurement value distribution calculated within a given volume region is determined. If the evaluation criterion is satisfied, an optimized transmission parameter set is obtained based on the optimized measurement value distribution previously calculated in step d), and the optimized transmission parameter set is used. Thus, the desired magnetic resonance measurement can be performed. If the evaluation criteria are still not satisfied at this point, steps c) to e) are repeated using another transmission mode.
本発明の方法は、個別共鳴素子とコレクティブな送信モードの考察の二重性に基づいている。つまり、一方では、送信モードは、全ての共鳴素子の各電流の分布により表わされる。他方、共鳴素子上の電流も、複数の送信モードの組合せによって表わすことができる。個別の共鳴素子に対して磁場分布を測定する代わりに、個別のコレクティブな送信モードに対して磁場分布を測定し、並びに、この方法を用いた場合の連続的なやり方によって、均一性を調整するための幾つかのステップと、従って、調整時間を明らかに低減することができる。このことは、特に、均一性のために必ずしも全ての送信モードが等しく貢献するわけではない点にある。従って、この方法は、有利に、均一性に最も強い影響を有するモードで開始する必要がある。最も有利な場合、本発明の方法により、均一性が既に十分に良好である場合、測定は、1つの送信モードで十分である。最悪の場合、個別の共鳴素子全てを完全に測定して、その測定から最適な送信パラメータセットを特定するのに必要な調整に、極めてたくさんの時間が必要となることがある。 The method of the present invention is based on the duality of consideration of individual resonant elements and collective transmission modes. That is, on the other hand, the transmission mode is represented by each current distribution of all the resonant elements. On the other hand, the current on the resonant element can also be represented by a combination of a plurality of transmission modes. Instead of measuring the magnetic field distribution for individual resonant elements, the magnetic field distribution is measured for individual collective transmission modes, and the uniformity is adjusted in a continuous manner when using this method. Several steps for this and therefore the adjustment time can be clearly reduced. This is in particular that not all transmission modes contribute equally for uniformity. Therefore, the method should advantageously start in the mode that has the strongest impact on uniformity. In the most advantageous case, according to the method of the present invention, if the uniformity is already good enough, one transmission mode is sufficient for the measurement. In the worst case, it may take a great deal of time to fully measure all the individual resonant elements and make the adjustments necessary to determine the optimal set of transmission parameters from that measurement.
本発明の磁気共鳴システムは、個別又はグループで制御可能な幾つかの共鳴素子を備えた、上述の高周波アンテナ、並びに、アンテナ制御装置の他に、独立したリニアな高周波分布を形成するように種々異なる送信モードで共鳴素子を励起するために、以下の別のコンポーネントを有している:
− 高周波アンテナの所定の送信モードの励起下で、被検体内部の少なくとも1つの容積領域内の高周波磁場分布を示す測定値分布を求めるための測定値分布検出ユニット、
− 所定の評価基準に関して、容積領域内の測定値分布の均一性を自動的に評価するための評価ユニット、
− 所定の容積領域内で均一性に関して最適化された測定値分布を、種々の送信モードで測定された各測定値分布の組合せに基づいて算出するための組合せユニット、
− 及び、アンテナ制御装置、測定値分布検出ユニット、評価ユニット及び組合せユニットを、被検体内部の少なくとも1つの所定の容積領域内で磁気共鳴測定を実行するために、上述の各方法ステップa)〜e)を実行する測定シーケンス制御ユニットを有している。
The magnetic resonance system of the present invention can be used in various ways to form independent linear high-frequency distributions in addition to the above-described high-frequency antenna and the antenna control device including several resonance elements that can be controlled individually or in groups. In order to excite the resonant element in different transmission modes, it has the following other components:
A measurement value distribution detection unit for obtaining a measurement value distribution indicating a high frequency magnetic field distribution in at least one volume region inside the subject under excitation of a predetermined transmission mode of the high frequency antenna;
-An evaluation unit for automatically evaluating the uniformity of the measurement value distribution within the volume region with respect to a given evaluation criterion;
A combination unit for calculating a measured value distribution optimized for uniformity within a given volume region based on a combination of each measured value distribution measured in different transmission modes;
And each of the above-described method steps a) to perform the magnetic resonance measurement in the at least one predetermined volume region inside the subject by the antenna control device, the measurement value distribution detection unit, the evaluation unit and the combination unit. a measurement sequence control unit for performing e).
アンテナ制御装置、測定値分布検出ユニット、評価ユニット、組合せユニット及び測定シーケンス制御ユニットは、有利には、少なくとも部分的に、磁気共鳴システムの制御用に利用される、通常のシステム制御装置内に統合されている。アンテナ制御装置、測定値分布検出ユニット、評価ユニット、組合せユニット及び測定シーケンス制御ユニットは、多くの部分から構成されているようにしてもよく、即ち、例えば、システム制御装置の極めて種々異なるコンポーネントに統合されている種々異なるモジュールから構成されているようにしてもよい。有利には、アンテナ制御プログラムモジュール、測定値分布検出プログラムモジュール、評価プログラムモジュール、組合せプログラムモジュール又は測定シーケンス制御プログラムモジュールとして、磁気共鳴システムのコンピュータ支援制御装置内で呼び出すことができる1つ又は複数のソフトウェアモジュールの形式で構成される。コンピュータ支援制御装置とは、ここでは、設けられた制御プログラム、測定プログラム及び/又は計算プログラムを実行するために、適切なプロセッサ並びに別のコンポーネントを装着した制御装置のことである。 The antenna controller, the measurement value distribution detection unit, the evaluation unit, the combination unit and the measurement sequence control unit are advantageously integrated, at least in part, into a normal system controller used for the control of the magnetic resonance system. Has been. The antenna controller, the measurement value distribution detection unit, the evaluation unit, the combination unit and the measurement sequence control unit may be made up of a number of parts, for example integrated into very different components of the system controller It may be configured from various different modules. Advantageously, the antenna control program module, the measurement value distribution detection program module, the evaluation program module, the combination program module or the measurement sequence control program module, which can be called up in the computer-aided control device of the magnetic resonance system Configured in the form of software modules. A computer-aided control device is here a control device equipped with a suitable processor and other components in order to execute a provided control program, measurement program and / or calculation program.
従属請求項は、各々本発明の特に有利な実施例乃至実施態様を含み、その際、殊に、本発明の磁気共鳴システムは、本発明の方法の独立請求項の各要件と同様に実施することができる。 The dependent claims each include particularly advantageous embodiments or embodiments of the invention, in which case the magnetic resonance system of the invention is implemented in the same way as the requirements of the independent claims of the method of the invention. be able to.
上述のように、各モードは全て、同様に均一性に貢献する。その代わりに、均一性での利得は、特に、比較的低い送信モード、即ち、比較的低次の送信モードによって特定され、比較的高い送信モードでは僅かしか改善されない。従って、本発明の有利な実施例では、第1の送信モードとして、高周波アンテナの基本送信モードが使われ、上述のステップc)で測定値分布を後続して求める際に、各々1つの直ぐ次に高い送信モード、即ち、直ぐ次に高い次数の送信モードが高周波アンテナに励起される。このようにして、方法を一層高速にすることができる。一般的に、8個の共鳴素子を備えたアンテナの場合、不利な場合ですら、4つの測定ステップで十分である。 As described above, each mode all contributes to uniformity as well. Instead, the gain in uniformity is specified in particular by a relatively low transmission mode, i.e. a relatively low order transmission mode, and only slightly improved in a relatively high transmission mode. Therefore, in an advantageous embodiment of the invention, the basic transmission mode of the high-frequency antenna is used as the first transmission mode, and each of the immediately following is determined when the measured value distribution is subsequently determined in step c) above. A higher transmission mode, i.e., the next highest order transmission mode, is excited in the high frequency antenna. In this way, the method can be made even faster. In general, for an antenna with eight resonant elements, four measurement steps are sufficient even if it is disadvantageous.
方法のステップd)で、その時点迄種々の送信モードで測定した各測定値分布の組合せに基づいて、最適化された測定分布を求めるために、有利には、種々異なる測定値分布の1次結合が形成され、その際、種々の送信モードの、特に有利には当該送信モードの振幅及び当該送信モードの位相に関して、各測定値分布の1次結合が重み付けされる。 In order to obtain an optimized measurement distribution on the basis of the combination of the respective measurement value distributions measured in the various transmission modes up to that point in step d) of the method, it is advantageous to use the first order of the different measurement value distributions. A combination is formed, in which the first-order combination of each measured value distribution is weighted with respect to the various transmission modes, particularly preferably with respect to the amplitude and the phase of the transmission mode.
有利には、その際、例えば、個別構成部品の負荷又は局所SAR(比吸収率:Specific Absorption Ratio)を制御するために、振幅パラメータを限定してもよい。つまり、そのために、所定の負荷制限を超過せず、局所的に特定されたSAR限界値を維持するようにできる。 Advantageously, the amplitude parameter may then be limited, for example in order to control the load of individual components or the local SAR (Specific Absorption Ratio). In other words, for this purpose, a predetermined SAR limit value can be maintained without exceeding a predetermined load limit.
均一性の評価のために、極めて種々異なる基準を利用することができる。可能な基準は、選択された領域内の測定値、例えば、フリップアングルの標準偏差の評価である。このために、例えば、限界標準偏差が設定され、測定値分布の標準偏差が、この限界標準偏差の下側である場合、評価基準は充足されたものと見なされる。 Very different criteria can be used for the assessment of uniformity. A possible criterion is an evaluation of the measured value in the selected area, for example the standard deviation of the flip angle. For this purpose, for example, a limit standard deviation is set, and if the standard deviation of the measured value distribution is below this limit standard deviation, the evaluation criterion is considered to be satisfied.
別の有利な実施例では、測定値分布の均一性の評価時に、所定の容積領域内で、局所測定値(例えば、フリップアングル)が所定限界値を下回るか、又は、超過するかどうか検査される。 In another advantageous embodiment, when measuring the uniformity of the measurement distribution, it is checked whether a local measurement (eg flip angle) falls below or exceeds a predetermined limit value within a predetermined volume region. The
択一的に、測定値分布の均一性の評価時に、所定の容積領域内で、1つの局所測定値から導出された1つの値、特に、相対的な値、即ち、スライス内での局所測定値と、平均化測定値との比が、所定限界値を下回るか、又は、超過するかどうか検査されるようにしてもよい。 Alternatively, one value derived from one local measurement value, in particular a relative value, i.e. a local measurement within a slice, in a given volume region when evaluating the uniformity of the measurement value distribution. It may be checked whether the ratio of the value and the averaged measured value is below or exceeds a predetermined limit value.
同様に、種々異なる方法を組み合わせてもよく、即ち、例えば、標準偏差も、絶対的な測定値及び相対的な測定値も所定の限界値内である場合に限って、十分に均一であると見なされる。 Similarly, different methods may be combined, i.e., sufficiently uniform, e.g., only if the standard deviation and the absolute and relative measurements are within predetermined limits. Considered.
限定個数の1次独立の送信モードだけが利用されるので(共鳴素子の個数と同じ)、個別の場合に、全ての送信モードを考慮した場合にも、設定された均一性評価基準が充足されないことは排除できないのは当然である。従って、評価基準が、1次独立の高周波分布を形成することができる、種々異なった全ての送信モードの励起後も充足されない場合、有利には、上述のステップd)の最後の実行時に算出された最適化された測定値分布に基づいて、送信パラメータセットが求められる。従って、このようにして、具体的な場合に達成することができる最善の送信パラメータセットが特定される。それから、この求められた送信パラメータセットを用いて、所望の磁気共鳴測定を実行することができる。 Since only a limited number of primary independent transmission modes are used (the same as the number of resonant elements), even when all transmission modes are considered in individual cases, the set uniformity evaluation criteria are not satisfied. Of course it cannot be excluded. Thus, if the evaluation criterion is not satisfied after excitation of all different transmission modes that can form a first-order independent high-frequency distribution, it is advantageously calculated at the last execution of step d) above. A transmission parameter set is obtained based on the optimized measurement value distribution. Thus, in this way, the best transmission parameter set that can be achieved in a specific case is identified. A desired magnetic resonance measurement can then be performed using this determined transmission parameter set.
有利には、そのような場合に、相応の警報メッセージを磁気共鳴システムのオペレータに送出し、その結果、このオペレータは、所定の均一性基準は充足されていないが、可能な最善の送信パラメータセットが選択されたことが分かる。 Advantageously, in such a case, a corresponding alarm message is sent to the operator of the magnetic resonance system, so that this operator does not meet the predetermined uniformity criteria but does not meet the best possible transmission parameter set. It can be seen that is selected.
その際、オペレータの判断で、測定を実行したり、又は、場合によっては、中断したり、例えば、誘電体のクッション又は同様の部材のような相応の補助手段を用いて、測定容積内の均一性を改善することができる。 In doing so, at the operator's discretion, the measurement is carried out, or in some cases interrupted, or evenly within the measuring volume, for example by means of suitable auxiliary means such as a dielectric cushion or similar member. Can improve sex.
有利には、本来の測定を実行する前に、オペレータによる相応の確認が予期され、その際、オペレータは、求められた、最適化された送信パラメータも指示することができる。 Advantageously, prior to performing the original measurement, a corresponding confirmation by the operator is expected, in which case the operator can also indicate the determined optimized transmission parameters.
以下、本発明の実施例について、図を用いて説明する。その際、各図において、同じコンポーネントには同じ参照番号を付けた。その際:
図1は、本発明の方法の可能な経過を説明するための流れ図、
図2は、第1の4つのモード用の全部で8個のバーを備えたバードケージ型アンテナの各バー上の電流分布を示す図、
図3は、本発明の磁気共鳴装置の原理図を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this case, the same reference numerals are assigned to the same components in the respective drawings. that time:
FIG. 1 is a flow chart for explaining a possible course of the method of the invention,
FIG. 2 shows the current distribution on each bar of a birdcage antenna with a total of 8 bars for the first four modes;
FIG. 3 shows a principle diagram of the magnetic resonance apparatus of the present invention.
本発明の方法の変形実施例による可能な測定、評価、及び算出過程について、図1に流れ図を用いて示されている。 A possible measurement, evaluation and calculation process according to a variant embodiment of the method of the invention is illustrated in FIG.
ステップ1では、先ず、関心領域内のフリップアングル分布が、第1の送信モードM1で測定される。8個のバーを備えたバードケージ型アンテナの場合、図2の、この第1のモードM1での電流分布(ダイアグラムa)が示されている。この際、個別バー1〜8に亘って、電流(相対単位で)が記載されている。図2から明らかに分かるように、この第1のモードM1、基本モードで、電流分布が行われ、その結果、1電流周期は、正確に8個のバーに分布されている。すなわち、図示されているように、第1及び第5のバーでは、電流が給電されない位相内では、電流の最大値は、第3及び第7のバーで給電され、その際、バーのナンバリングは恣意的である。N=8個のバーを備えた、そのようなレゾネータを用いると、基本的にN=8の種々異なったリニアな独立した送信モードを形成することができ、その際、各モードと各バーの電流との対応関係は、以下の通りとなる。
k=0,...,N-l (3)
バーのナンバリングは、
m=−(N/2+1)・・・,0,・・・(N/2) (4)
モードナンバー及びjは、虚数部を特定する。
図2のダイアグラムaに示されている、m=1の基本モードM1は、負荷されていないアンテナに均一な磁場が形成される磁場を提供する。これは、通常のように選択された励起にも相応する。別のもっと高いモードは、それに応じた、高次の電流分布を各バーに生じる。m=2,m=3及びm=4の場合のモードM2,M3,M4が、図2のダイアグラムb)〜d)に図示されている。これらの各モードM2,M3,M4は、均一性を改善するために利用することができる。モードm=0及び負のモードは、一般的に、そのような8-バー-バードケージ-アンテナでの均一性の改善に全く寄与しないか、又は、極めて僅かしか寄与しない。
In
k = 0, ..., Nl (3)
Bar numbering is
m = − (N / 2 + 1)..., 0,... (N / 2) (4)
The mode number and j specify the imaginary part.
The fundamental mode M 1 with m = 1, shown in diagram a of FIG. 2, provides a magnetic field that forms a uniform magnetic field on the unloaded antenna. This corresponds to the excitation selected as usual. Another higher mode produces a corresponding higher order current distribution in each bar. The modes M 2 , M 3 , M 4 for m = 2, m = 3 and m = 4 are illustrated in the diagrams b) to d) of FIG. Each of these modes M 2 , M 3 , M 4 can be used to improve uniformity. The mode m = 0 and the negative mode generally does not contribute to improving the uniformity in such an 8-bar-birdcage-antenna, or contributes very little.
ステップIでフリップアングル分布を測定するための種々の方法が当業者には公知である。本発明の方法では、基本的に非常に簡単なグラジエントエコー法を使うとよく、グラジエントエコー法は、比較的高速で作動する。その際、被検体内部を3次元測定してもよいし、スライス状に2次元測定してもよい。 Various methods for measuring the flip angle distribution in step I are known to those skilled in the art. In the method of the present invention, it is basically good to use a very simple gradient echo method, which operates at a relatively high speed. At that time, the inside of the subject may be measured three-dimensionally or may be measured two-dimensionally in a slice shape.
ステップIIでは、そらから、本来の関心領域ROIが特定され、この領域に対して均一性の基準が決定される。この時点で、関心領域ROIを決定すると、ステップIで測定されたフリップアングル分布を、関心領域ROIの定義のために利用することができるという利点が得られる。しかし、基本的に、関心領域を予めステップIの前に選択して、場合によっては、この領域内でのみ、乃至、この領域を含む周辺領域で、ステップIでのフリップアングル分布を記録するようにしてもよい。 In Step II, the original region of interest ROI is identified therefrom, and a uniformity criterion is determined for this region. At this point, determining the region of interest ROI has the advantage that the flip angle distribution measured in step I can be used to define the region of interest ROI. However, basically, a region of interest is selected in advance before step I, and in some cases, the flip angle distribution in step I is recorded only in this region or in a peripheral region including this region. It may be.
ステップIIIで、ステップIIで定義された均一性の判定基準が、所定の関心領域ROI内で充足されるかどうか検査される。ステップIIで定義された均一性の判定基準が、所定の関心領域ROI内で充足される場合、ステップIVで、第1のモードM1の励起用の相応のパラメータセットが、本来の磁気共鳴撮影用に利用され、それにより、測定を開始することができる。 In step III, it is checked whether the uniformity criterion defined in step II is satisfied within a given region of interest ROI. If the uniformity criterion defined in step II is satisfied within a given region of interest ROI, then in step IV the corresponding parameter set for the excitation of the first mode M 1 is the original magnetic resonance imaging. Can be used to start the measurement.
さもなければ、ステップVで、作動変数iが、利用される送信モードの最大数、即ち、共鳴素子の個数Nに相応するかどうか検査される。 Otherwise, in step V it is checked whether the operating variable i corresponds to the maximum number of transmission modes used, ie the number N of resonant elements.
ステップIIで定義された均一性の判定基準が、所定の関心領域ROI内で充足されない場合、ステップVIで、作動変数iが1だけインクリメントされ、それから、ステップVIIで、直ぐ次に高いモードのフリップアングル分布が測定される。即ち、最初の実行時に、例えば、図2bのダイアグラムb)に示されているように、第2のモードM2のステップVIIでのフリップアングル分布の測定が行われる。 If the uniformity criterion defined in step II is not satisfied within a given region of interest ROI, then in step VI, the actuation variable i is incremented by 1, and then in step VII the next higher mode flip. The angle distribution is measured. That is, at the first execution, for example, as shown in the diagram b) of FIG. 2b, the measurement of the flip angle distribution in the step VII of the second mode M2 is performed.
続いて、ステップVIIIで、最適なフリップアングル分布が、これまでの測定、つまり、最初の実行時には、両モードM1及びM2での測定から算出される。その際、簡単に、フリップアングル分布の線形結合が形成され、その際、重畳時の各モード用のフリップアングル分布により、振幅の重み付けも位相の重み付けも得られる。付加的に、構成部品が強く負荷されず、局所SAR限界値を保持するために、振幅パラメータが所定の限界値を超過しないようにされる。 Subsequently, in step VIII, the optimal flip angle distribution, measurement of the far, i.e., at the time of initial execution, are calculated from the measurements in both modes M 1 and M 2. At this time, a linear combination of flip angle distributions is simply formed. In this case, amplitude weighting and phase weighting can be obtained by the flip angle distribution for each mode at the time of superposition. Additionally, the component is not heavily loaded and the amplitude parameter is prevented from exceeding a predetermined limit value in order to maintain the local SAR limit value.
それから、新たに、ステップVIIIで、この算出された最適化されたフリップアングル分布の場合に、ステップIIで、所定の関心領域ROIの場合に定義された均一性の評価基準が充足されるかどうか検査される。ステップIIで、所定の関心領域ROIの場合に定義された均一性の評価基準が充足される場合、ステップIVで直ぐに、最適化されたパラメータセットが求められ、これらのパラメータセットは、磁気共鳴撮影の形成時に、相応の最適化された均一なB1磁場にすることができるようにするために用いられる必要がある。最適化されたフリップアングル分布を算出するために、ステップVIIIで予め求められたパラメータを使うことができるので、これは簡単である。即ち、この算出から、種々の振幅及び位相が予め分かる。 Then, in step VIII, in the case of this calculated optimized flip angle distribution, whether or not the uniformity criterion defined for the given region of interest ROI is satisfied in step II. Inspected. If, in step II, the uniformity criteria defined for a given region of interest ROI are fulfilled, immediately in step IV, optimized parameter sets are determined, which are then obtained by magnetic resonance imaging. Must be used in order to be able to achieve a correspondingly optimized uniform B 1 field. This is straightforward because the parameters previously determined in step VIII can be used to calculate the optimized flip angle distribution. That is, various amplitudes and phases are known in advance from this calculation.
ステップIIIで、判定基準が依然として充足されない場合、ステップVで、作動変数iが、可能なモードNの数に達したかどうか再度検査され、作動変数iが、可能なモードNの数に達していない場合には、ステップVIで、作動変数iが1だけインクリメントされ、ステップVIIで、直ぐ次の高さのモードで、例えば、図2dのダイアグラムc)に図示された第3のモードM3で、新たな測定が実行される。 In step III, if the criterion is still not satisfied, in step V, it is checked again whether the operating variable i has reached the number of possible modes N and the operating variable i has reached the number of possible modes N. If not, in step VI, the operating variable i is incremented by 1, and in step VII in the next height mode, for example in the third mode M 3 illustrated in diagram c) of FIG. 2d. A new measurement is performed.
続いて、再度、ステップVIIIで計算が行われ、その際、3つのフリップアングル分布が線形に重畳され、その後、再度、ステップIIIで、現在、最適化されたフリップアングル分布のために均一性評価基準が充足されているかどうか検査される。 Subsequently, the calculation is again performed in step VIII, where the three flip angle distributions are linearly superimposed, and then again in step III, the uniformity evaluation for the currently optimized flip angle distribution. Inspected if criteria are met.
この方法は、均一性最適化基準を充足する分布が見つけられたか、又は、ステップVで、全ての送信モードが、計算された最適フリップアングル分布内に入っていることが検出される迄継続される。この場合、ステップIXで、オペレータに、均一性評価基準を充足することができなかったという点について通知され、それから、ステップVIで、ステップVIIIでの最後の計算に基づくパラメータセットが特定される。即ち、結局、この場合にとって、できる限り最も良いパラメータセットが求められる。 This method continues until a distribution is found that satisfies the uniformity optimization criteria, or in step V, it is detected that all transmission modes are within the calculated optimal flip angle distribution. The In this case, at step IX, the operator is informed about the failure to meet the uniformity criteria, and then at step VI, the parameter set based on the last calculation at step VIII is identified. That is, in the end, the best possible parameter set is sought for this case.
トータルな可能なモードの個数Nの代わりに、均一性を改善するために有意義に貢献することができるモードの個数に相応する、もっと少ない個数をセットしてもよい。 Instead of the total number N of possible modes, a smaller number may be set that corresponds to the number of modes that can contribute meaningfully to improve uniformity.
図3は、本発明の方法を実行することができる磁気共鳴システム1の実施例の簡単な原理ブロック図を示す。
FIG. 3 shows a simple principle block diagram of an embodiment of a
この磁気共鳴システム1の核心部は、患者0が環状のメインフィールドマグネット内の寝台3上に配置された「トモグラフ」又は「スキャナ」とも呼ばれる撮像装置2である。メインフィールドマグネット内に、MR高周波パルスの送信用の高周波アンテナ5が設けられている。アンテナ5は、この際、個別に高周波パルスで制御することができるN個の共振素子6から形成されている。この際、例えば、米国特許第6043658号明細書又はドイツ連邦共和国特許公開第102004045691号公報に記載されているようなアンテナ構成を用いるとよい。トモグラフは、更に、位置エンコーディングに適したグラジエントパルスを送出するために、通常のグラジエントコイル(図示していない)を有している。
The core of the
ここでは別個に図示されたシステム制御装置10によって、トモグラフ2が制御される。システム制御装置10には、グラフィックユーザインターフェースの操作用の指示装置8,例えば、マウス8を備えたターミナル7、並びに、マスメモリ9が接続されている。ターミナル7は、オペレータがシステム制御装置10と、従ってトモグラフ2を操作するユーザインターフェースとして使われる。マスメモリ9は、例えば、磁気共鳴システムを用いて記録された画像を記憶するために使われる。ターミナル7及びメモリ9は、インターフェース19を介してシステム制御装置10と接続されている。システム制御装置10は、トモグラフインターフェース11を有しており、トモグラフインターフェース11は、トモグラフ2と接続されていて、システム制御装置によって供給された測定シーケンスプロトコルに相応して、適切な振幅及び個別共鳴素子6用の位相の高周波パルス、及び、適切なグラジエントパルスを送出する。
Here, the
更に、システム制御装置10は、データ収集インターフェース12を介してトモグラフ2と接続されている。データ収集インターフェース12を介して、トモグラフ2から来た測定データが収集され、信号評価ユニット13内で画像に集成され、それから、例えば、インターフェース19を介して画像がターミナル7上に表示され、及び/又は、メモリ9に蓄積される。信号評価ユニット13の1コンポーネントは、ここではフリップアングル検出ユニット15であり、フリップアングル検出ユニット15は、形成されているB1磁場を表示するためにフリップアングル分布の簡単な画像を形成する。このフリップアングル分布は、このようにしてターミナル7上にも表示され、オペレータは、例えば、マウス8を用いて、選択された均一性評価基準を充足する必要がある関心領域ROIを決定することができる。
Further, the
システム制御装置10もターミナル7も、及び、メモリ9も、トモグラフ2の集積された構成部品であるようにしてもよい。同様に、システム制御装置10を複数の個別コンポーネントから構成してもよい。殊に、例えば、アンテナ制御装置14を、適切なインターフェースを介してシステム制御装置10と接続された別個のユニットとして構成してもよい。
Both the
トータルな磁気共鳴システム1は、更に、別の通常の全てのコンポーネント、乃至、例えば、画像情報システム(画像保管通信システム、Picture Archiving and Communication System, PACS)のような通信ネットワークへの端子とのインターフェースのような特徴を有している。これらの各コンポーネントは、しかし、分かり易くするために、図3には図示していない。
The total
ターミナル7とインターフェース19を介して、オペレータは、システム制御装置10内の測定シーケンス制御ユニット18と通信を行うことができる。これにより、アンテナ制御装置14及びグラジエント制御装置20(これによりグラジエントが適切に制御される)に、適切なパルスシーケンスが供給される。即ち、測定シーケンス制御ユニット18は、アンテナ5を介して適切な高周波パルスシーケンスを送出するため、及び、所望の測定を行うためにグラジエントを適切にスイッチングするために設けられている。
An operator can communicate with the measurement
上述のように、信号評価ユニット13(ここではサブモジュールとして構成されている)は、フリップアングル分布検出ユニット15を有している。それから、検出されたフリップアングル分布F1,F2,F3,F4,...は、評価ユニット16及び/又はコンビネーションユニット17に伝送することができる。信号評価ユニット13乃至フリップアングル分布検出ユニット15も、コンビネーションユニット17及び評価ユニット16も、アンテナ制御ユニット装置14及び測定シーケンス制御ユニット18のグラジエント制御装置20と同様に制御される。
As described above, the signal evaluation unit 13 (configured here as a submodule) includes the flip angle distribution detection unit 15. Then, the detected flip angle distributions F 1 , F 2 , F 3 , F 4 ,. . . Can be transmitted to the
この測定シーケンス制御ユニット18は、殊に、所定の送信モードM1,M2,M3,M4,..でのフリップアングル分布F1,F2,F3,F4,...の測定用に、相応のパラメータセットPS1,PS2,PS3,PS4,...をアンテナ制御ユニット装置20に伝送することができ、アンテナ制御ユニット装置20は、それから、トモグラフインターフェース11を介して相応にアンテナ5を制御して、送信モードM1,M2,M3,M4,...が所定のパラメータセットPS1,PS2,PS3,PS4,...により送信されるようにする。即ち、測定シーケンス制御ユニット18によって、1つの測定シーケンスで測定が開始され、その結果、所定の送信モードM1,M2,M3,M4,...での高周波パルスの送信時に、フリップアングル分布F1,F2,F3,F4,...を、フリップアングル分布検出ユニット15によって記録することができる。それから、各々のモードM1,M2,M3,M4,...用の測定されたフリップアングル分布F1,F2,F3,F4,...は、フリップアングル分布検出ユニット15から評価ユニット16及びコンビネーションユニット17に伝送される。
This measurement
それから、測定シーケンス制御ユニット18による相応の制御ユニットの後、例えば、図1のステップIによる第1の送信モードM1の測定時に、評価ユニット16によって、図1のステップIIIによる評価が行われる。その結果は、測定シーケンス制御ユニット18に供給される。この結果が満足のいくものである場合、測定シーケンス制御ユニット18は、見つけられた最適化されたパラメータセットPS0をアンテナ制御装置14に伝送し、従って、このパラメータセットPS0を用いて、本来の測定が実行され、信号評価ユニット13は、求められた信号を用いて、所望の磁気共鳴画像を形成することができる。
Then, after the control unit of the corresponding by measurement
評価基準が充足されない場合、測定シーケンス制御ユニット18は、別のパラメータセットPS2の伝送によって、第2の送信モードM2で測定を開始し、それに続いて、測定値分布検出ユニット15は、相応のフリップアングル分布F2を測定し、このフリップアングル分布F2を同様にコンビネーションユニット17に伝送する。コンビネーションユニット17は、それから、フリップアングル分布F2を予め測定されたフリップアングル分布F1と組合せ、結果、つまり、組み合わされたフリップアングル分布FKを評価ユニット16に転送する。評価ユニット16は、既述のようにフリップアングル分布FKを評価し、その結果を再度測定シーケンス制御ユニット18に供給する。その結果が満足のいくものである場合、測定シーケンス制御ユニットユニット手18は、コンビネーションユニット17によって供給されたデータに基づいて、各フリップアングル分布F1,F2の最適化された組合せから、最適化されたパラメータセットPS0を形成し、この最適化されたパラメータセットPS0を用いて、本来の測定用のアンテナ制御装置14を制御する。
If the evaluation criteria are not met, the measurement
利用される最後の送信モードでも、満足のいく結果が達成されない場合、測定シーケンス制御ユニット18は、必要なデータをコンビネーションユニット17から受け取って、少なくともできるかぎり良好なパラメータセットPSKを形成し、それから、このパラメータセットPSKを、後続の磁気共鳴測定用のアンテナ制御装置14に伝送する。それと同時に、インターフェース19を介してオペレータへの警報指示をターミナル7に出力することができる。
Also utilized the last transmission mode, if satisfactory result is not achieved, the measurement
一般的に、少なくとも測定シーケンス制御ユニット18、信号評価ユニット13、フリップアングル分布検出ユニット15、コンビネーションユニット17及び評価ユニット16は、ソフトウェアモジュールの形式で、システム制御装置10のプロセッサ上に構成されている。純粋にソフトウェアにより構成する利点は、既存の磁気共鳴装置にも、相応のソフトウェアアップグレードを用いて、後からアップグレードすることができる点にある。この際、図3に各々個別のブロックとして図示されているユニット13,15,16,17,18、乃至、相応のソフトウェアモジュールを複数のコンポーネント乃至サブルーチンから構成してもよい。その際、これらの各サブルーチンは、システム制御装置10の別の各コンポーネントによっても既に使用されているようにしてもよく、即ち、場合によっては、別のプログラムユニットの既存のサブルーチンを用いて、本発明に不可欠なモジュールを実行する際にコストをできる限り低く抑えるようにしてもよい。
In general, at least the measurement
要するに、本発明には、所定の容積領域内で磁気共鳴測定を実行するためのにMRシステム1の制御用の方法が記載されている。MRシステム1は、1次独立の高周波磁場分布を形成するために種々異なる送信モードM1,M2,...で励起することができる共鳴素子6を備えた高周波アンテナ5を有している。このために、以下の各ステップが実行される:
a) 高周波アンテナ5の第1の送信モードM1の励起下で、所定の容積領域内での、前記高周波磁場分布を示す測定値分布F1を求めるステップと、
b) 所定の評価基準に関して、測定値分布F1の均一性を評価するステップと、評価基準が充足されている場合、第1の送信モードM1を用いて所望の磁気共鳴測定を実行するステップと、又は、評価基準が充足されていない場合、
a) 別の送信モードM2,M3,M4,..の励起下で、高周波磁場分布を示す測定値分布F2,F3,F4,..を求めるステップと、
d) 均一性に関して最適化された測定値分布FKを、当該時点迄測定された各測定値分布F1,F2,F3,F4,...の組合せに基づいて算出するステップと、
e) 所定の評価基準に関して、所定の容積領域内で、最適化された測定値分布FKの均一性を評価するステップと、評価基準が充足された場合、ステップd)で算出した最適化された測定値分布FKに基づいて、送信パラメータセットPS0を求め、且つ、この送信パラメータセットPS0を用いて、磁気共鳴測定を実行するか、又は、評価基準が充足されない場合、更に別の送信モードを用いてステップc)〜e)を繰り返すステップが実行される。
In summary, the present invention describes a method for controlling the
a) obtaining a measured value distribution F 1 indicating the high-frequency magnetic field distribution in a predetermined volume region under excitation of the first transmission mode M 1 of the high-
b) evaluating the uniformity of the measurement value distribution F 1 with respect to a predetermined evaluation criterion, and executing the desired magnetic resonance measurement using the first transmission mode M 1 if the evaluation criterion is satisfied Or if the evaluation criteria are not met,
a) Different transmission modes M 2 , M 3 , M 4 ,. . , Measured value distributions F 2 , F 3 , F 4 ,. . A step of seeking
d) Measured value distributions F K optimized for homogeneity are represented by respective measured value distributions F 1 , F 2 , F 3 , F 4 ,. . . Calculating based on a combination of
regard e) a predetermined criterion, at a given volume area, and a step of evaluating the uniformity of the optimized measured value distribution F K, if the criteria are met, the optimized calculated in step d) If the transmission parameter set PS 0 is obtained based on the measured value distribution F K and the magnetic resonance measurement is performed using the transmission parameter set PS 0 or the evaluation criterion is not satisfied, A step of repeating steps c) to e) using the transmission mode is executed.
前述のように詳細に説明した方法並びに図示の磁気共鳴システムは、単に1実施例に過ぎず、この実施例は、本発明の範囲を逸脱しない限りで、当業者により、種々のやり方で変更することができる。 The method described in detail above and the illustrated magnetic resonance system is merely one example, which can be modified in various ways by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. be able to.
本発明について、主として、医療分野で有用な磁気共鳴装置に用いた実施例を用いて説明した。しかし、そのような用途は決して限定ではなく、科学的及び/又は産業的な用途で使用してもよい。 The present invention has been described mainly by using an example used in a magnetic resonance apparatus useful in the medical field. However, such applications are in no way limiting and may be used in scientific and / or industrial applications.
1 磁気共鳴システム
2 トモグラフ
5 アンテナ
6 共鳴素子
7 ターミナル
8 グラフィックユーザインターフェースの操作用の指示装置,例えば、マウス
9 マスメモリ
10 システム制御装置
11 トモグラフインターフェース
12 データ収集インターフェース
13 信号評価ユニット
14 アンテナ制御装置
15 フリップアングル検出ユニット
16 評価ユニット
17 コンビネーションユニット
18 測定シーケンス制御ユニット
19 インターフェース
20 グラジエント制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (12)
a) 高周波アンテナ(5)の第1の送信モード(M1)の励起下で、所定の容積領域内での、高周波磁場分布を示す測定値分布(F1)を求めるステップと、
b) 所定の評価基準に関して、前記所定の容積領域内での前記測定値分布(F1)の均一性を評価するステップと、前記評価基準が充足されている場合、前記第1の送信モード(M1)を用いて所望の磁気共鳴測定を実行するステップと、又は、前記評価基準が充足されていない場合、
c) 高周波アンテナ(5)の別の送信モード(M2,M3,M4,...)の励起下で、所定の容積領域内での、高周波磁場分布を示す測定値分布(F2,F3,F4,...)を求めるステップと、
d) 前記所定の容積領域内での前記均一性に関して最適化された測定値分布(FK)を、当該時点迄種々の送信モード(M1,M2,M3,M4,...)で測定された各測定値分布(F1,F2,F3,F4,...)に基づいて算出するステップと、
e) 前記所定の評価基準に関して、前記所定の容積領域内で算出された前記最適化された測定値分布(FK)の均一性を評価するステップと、前記評価基準が充足された場合、
前記ステップd)で算出した最適化された測定値分布(FK)に基づいて、最適化された送信パラメータセット(PS0)を求め、且つ、前記最適化された送信パラメータセット(PS0)を用いて、所望の磁気共鳴測定を実行するか、
又は、前記評価基準が充足されない場合、更に別の送信モード(M2,M3,M4,...)を用いて前記ステップc)〜e)を繰り返すステップを有することを特徴とする制御方法。 A method of controlling a magnetic resonance system (1) for performing a magnetic resonance measurement in at least one predetermined volume region in an object (O), the magnetic resonance system (1) comprising several resonances A high-frequency antenna (5) having an element (6) is provided, and the resonance element forms a primary-independent high-frequency magnetic field distribution in a test volume (4) including the subject (O). In order to be able to excite the various transmission modes (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 ,...)
a) obtaining a measured value distribution (F 1 ) indicating a high-frequency magnetic field distribution in a predetermined volume region under excitation of the first transmission mode (M 1 ) of the high-frequency antenna (5);
b) evaluating a uniformity of the measured value distribution (F 1 ) within the predetermined volume region with respect to a predetermined evaluation criterion; and if the evaluation criterion is satisfied, the first transmission mode ( Performing a desired magnetic resonance measurement using M 1 ), or if the evaluation criteria are not satisfied,
c) A measured value distribution (F 2) showing a high-frequency magnetic field distribution in a predetermined volume region under excitation of another transmission mode (M 2 , M 3 , M 4 ,...) of the high-frequency antenna (5). , F 3 , F 4 ,.
d) optimized measured value distribution with respect to the uniformity in the predetermined volume in the region (F K), various transmission modes until the point (M 1, M 2, M 3, M 4, ... ) Based on the respective measured value distributions (F 1 , F 2 , F 3 , F 4 ,...) Measured in
e) evaluating the uniformity of the optimized measurement value distribution (F K ) calculated within the predetermined volume region with respect to the predetermined evaluation criterion, and if the evaluation criterion is satisfied,
Based on said step d) is optimized and calculated in the measurement value distribution (F K), optimized transmission parameters set (PS 0) the calculated and the optimized transmission parameters set (PS 0) To perform the desired magnetic resonance measurement, or
Alternatively, when the evaluation criterion is not satisfied, the control further includes a step of repeating the steps c) to e) by using another transmission mode (M 2 , M 3 , M 4 ,...). Method.
高周波アンテナ(5)と、アンテナ制御装置(14)と、測定値分布検出ユニット(15)と、評価ユニット(16)と、コンビネーションユニット(17)と、測定シーケンス制御ユニット(12)を有しており、前記高周波アンテナ(5)は、個別又はグループで制御可能な幾つかの共鳴素子(6)を有しており、
前記アンテナ制御装置(14)は、前記共鳴素子(6)を種々の送信モード(M1,M2,M3,M4,...)で励起して、被検体(O)を含む被検容積部(4)内に1次独立の高周波磁場分布を形成し、前記測定値分布検出ユニット(15)は、前記被検体(O)内の少なくとも1つの容積領域内で、高周波磁場分布を示す測定値分布(F1,F2,F3,F4,...)を、高周波アンテナ(5)の所定の前記送信モード(M1,M2,M3,M4,...)の励起下で求め、前記評価ユニット(16)は、前記容積領域内での前記測定値分布(F1,F2,F3,F4,...)の均一性を、所定の評価基準に関して評価し、
前記コンビネーションユニット(17)は、前記種々の送信モード(M1,M2,M3,M4,...)で測定された前記各測定値分布(F1,F2,F3,F4,...)の組合せに基づいて、前記所定の容積領域内で最適化された測定値分布(FK)の均一性に関して算出し、前記測定シーケンス制御ユニット(12)は、前記アンテナ制御装置(14)、前記測定値分布検出ユニット(15)、前記評価ユニット(16)及び前記コンビネーションユニット(17)を制御して、前記被検体(O)内の前記少なくとも1つの所定の容積領域内で磁気共鳴測定を実行するために以下の各方法ステップを実行するように構成されており、
a) 前記高周波アンテナ(5)の第1の送信モード(M1)の励起下で、前記所定の容積領域内での、前記高周波磁場分布を示す測定値分布(F1)を求めるステップと、
b) 前記所定の評価基準に関して、前記所定の容積領域内での前記測定値分布(FK)の均一性を評価するステップと、前記評価基準が充足されている場合、前記第1の送信モード(M1)を用いて所望の磁気共鳴測定を実行するステップと、又は、前記評価基準が充足されていない場合、
c) 高周波アンテナ(5)の別の送信モード(M2,M3,M4,...)の励起下で、所定の容積領域内での、高周波磁場分布を示す測定値分布(F2,F3,F4,...)を求めるステップと、
d)前記所定の容積領域内での前記均一性に関して最適化された測定値分布(FK)を、当該時点迄前記種々の送信モード(M1,M2,M3,M4,...)で測定された前記各測定値分布(F1,F2,F3,F4,...)に基づいて算出するステップと、
e)前記所定の評価基準に関して、前記所定の容積領域内で算出された前記最適化された測定値分布(FK)の均一性を評価するステップと、前記評価基準が充足された場合、前記ステップd)で算出した最適化された測定値分布(FK)に基づいて、最適化された送信パラメータセット(PS0)を求め、且つ、前記最適化された送信パラメータセット(PS0)を用いて、所望の磁気共鳴測定を実行するか、
又は、前記評価基準が充足されない場合、更に別の送信モード(M2,M3,M4,...)を用いて前記ステップc)〜e)を繰り返すステップを有することを特徴とする磁気共鳴システム(1)。 In the magnetic resonance system (1),
A high-frequency antenna (5), an antenna control device (14), a measurement value distribution detection unit (15), an evaluation unit (16), a combination unit (17), and a measurement sequence control unit (12) The high-frequency antenna (5) has several resonant elements (6) that can be controlled individually or in groups,
The antenna control device (14) excites the resonance element (6) in various transmission modes (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 ,...) And includes a subject (O). A primary independent high-frequency magnetic field distribution is formed in the test volume unit (4), and the measurement value distribution detection unit (15) generates a high-frequency magnetic field distribution in at least one volume region in the subject (O). The measured value distributions (F 1 , F 2 , F 3 , F 4 ,...) Shown are represented by the predetermined transmission modes (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 ,. The evaluation unit (16) determines the uniformity of the measured value distributions (F 1 , F 2 , F 3 , F 4 ,...) Within the volume region according to a predetermined evaluation. Evaluate with respect to standards,
The combination unit (17) is configured such that each of the measured value distributions (F 1 , F 2 , F 3 , F) measured in the various transmission modes (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 ,...). 4 ,...) Based on the combination of the measured value distribution (F K ) optimized within the predetermined volume region, the measurement sequence control unit (12) The device (14), the measurement value distribution detection unit (15), the evaluation unit (16), and the combination unit (17) are controlled so as to be within the at least one predetermined volume region in the subject (O). Is configured to perform the following method steps to perform a magnetic resonance measurement at:
a) obtaining a measured value distribution (F 1 ) indicating the high-frequency magnetic field distribution within the predetermined volume region under excitation of the first transmission mode (M 1 ) of the high-frequency antenna (5);
b) evaluating the uniformity of the measured value distribution (F K ) within the predetermined volume region with respect to the predetermined evaluation criterion; and if the evaluation criterion is satisfied, the first transmission mode Performing a desired magnetic resonance measurement using (M 1 ), or if the evaluation criteria are not satisfied,
c) A measured value distribution (F 2) showing a high-frequency magnetic field distribution in a predetermined volume region under excitation of another transmission mode (M 2 , M 3 , M 4 ,...) of the high-frequency antenna (5). , F 3 , F 4 ,.
d) The measured value distribution (F K ) optimized for the homogeneity within the predetermined volume region is transferred to the various transmission modes (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 ,. .) Based on the respective measured value distributions (F 1 , F 2 , F 3 , F 4 ,...)
e) evaluating the uniformity of the optimized measurement value distribution (F K ) calculated within the predetermined volume region with respect to the predetermined evaluation criterion; and when the evaluation criterion is satisfied, Based on the optimized measurement value distribution (F K ) calculated in step d), an optimized transmission parameter set (PS 0 ) is obtained, and the optimized transmission parameter set (PS 0 ) is obtained. To perform the desired magnetic resonance measurement, or
Alternatively, when the evaluation criterion is not satisfied, the method further includes the step of repeating the steps c) to e) by using another transmission mode (M 2 , M 3 , M 4 ,...). Resonance system (1).
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